반도체 산업은 우리나라 전체 수출의 20%를 차지한다. 하지만 세계 반도체 시장은 각국의 반도체 산업 지원에 따라 무한 경쟁에 놓여 있다. 특히 중국의 무한 투자로 인해 기술격차가 좁혀지고 있고, 미국도 적극적인 투자로 시장을 주도하려 하고 있다. 우리 반도체 산업의 원천기술 확보 및 신규 공정 개발 등이 필요한 이유다. ㈜경원테크는 반도체, 디스플레이, 기계, 항공, 자동차 등 다양한 산업 분야에서 사용하는 플라즈마, 열유동, 수치해석 등의 CAE 소프트웨어를 개발·판매하는 기업이다. 1998년 설립 이후 통합 엔지니어링 회사를 목표로 기술 인프라 구축과 최첨단 기술을 적용한 솔루션을 제공하기 위해 노력하고 있다. 경원테크는 엔지니어링 소프트웨어의 국산화를 목표로 반도체 플라즈마 공정 해석용 시뮬레이터(K-SPEED)를 개발했으며, 2013년부터 국내 반도체 대표 업체인 삼성전자 반도체 부문의 공급을 비롯해 2015년 SK하이닉스, 2018년 일본의 키옥시아, 2020년 도쿄일렉트론, 2022년 웨스턴 디지털 등 국내 및 해외시장에 소프트웨어를 공급하고 있다.

경원테크는 ICT기금사업에서 반도체 식각 및 증착 공정 예측을 위한 전산해석 소프트웨어 개발 과제를 수행했다. 이를 통해 전산수치해석을 HPC에 연계해 해석 시간을 대폭 단축했고, 그동안 어려웠던 공정해석에 HPC를 활용해 효율적이고 신속한 결과를 도출해 냈다. 경원테크는 반도체 플라즈마 증착 및 식각 공정의 신속한 해석 결과를 도출하기 위해 데이터 구조 및 용량 최적화 기술을 적용했으며, GPU 환경 최적화 기술 등 계산 시간을 단축하기 위한 GPU 병렬화 기술도 적용했다. 이에 따라 정확하면서 속도가 우수한 시뮬레이션 소프트웨어를 상용화할 수 있었고, 국내 반도체 소자 및 장비업체의 세계 경쟁력을 확보할 수 있었다.

반도체 공정해석 소프트웨어의 경우 빠르게 변화하는 시장 상황에 대응하기 위한 지속적인 기술 개발이 필요하며, 고성능 및 대용량의 연산이 요구된다. 이에 경원테크는 기존 CCP 장비 시뮬레이션뿐만 아니라 반도체 공정에 모두 적용할 수 있는 ICP 장비 시뮬레이션과 3차원 반도체 형상 시뮬레이션의 기본적인 알고리즘을 개발 중이었다. 때마침 고성능과 안정성을 확보한 개발 자원이 필요했고, HPC(고성능컴퓨팅, High Performance Computing) 이노베이션 허브를 통해 여러 문제를 해결할 수 있었다. HPC 이노베이션 허브는 고가의 연구장비 도입이 어려운 중소기업에 HPC 시스템을 무상으로 제공해 제품 개발 초기부터 성능과 품질을 개선할 수 있도록 지원하는 단일규모 국내 최대 GPU 기반 고성능 컴퓨팅 센터다. 경원테크는 고성능 및 대용량 HPC 자원을 지원받으면서 오류에 대한 피드백을 바로 받아볼 수 있었고, 덕분에 기술 개발 기간을 단축할 수 있었다. 또한 반도체 공정의 개선과 비용 절감 및 장애 발생 시 대응 시간 단축 등의 효과를 얻었으며, 이전까지 대부분 해외 소프트웨어에 의존하던 시뮬레이션 소프트웨어의 국산화와 시장 확대에도 이바지할 수 있었다. 더불어 국내 엔지니어링 소프트웨어 시장을 외국의 소프트웨어들이 대부분 장악하고 있는 현실에서 국내 반도체 공정의 자료 유출을 반도체 공정 기술의 해외 의존도도 최소화할 수 있었다.

반도체 제조 공정에서 활용되는 플라즈마 등은 아직 알려지지 않은 이론 영역이 많고, 해당 현상에 대해 직접적으로 확인하고 증명하기 어렵다. 경원테크는 알려진 이론과 실험을 통해 시뮬레이션을 구현하고, 결과를 확인하면서 새로운 사실을 발견할 수 있는 기술 개발에 힘을 쏟고 있다. 경원테크가 이번에 개발한 기술은 현재 HPC 이노베이션허브에서 테스트를 거쳐 상용화를 준비 중이며, 머지않아 반도체 산업에 크게 이바지할 것이라고 기대된다. 경원테크는 앞으로 인공지능 기반의 반도체 플라즈마 공정해석을 위한 고속화 예측 기술 개발을 목표로 하고 있다. 이를 통해 한 단계씩 어려움을 극복하고 더 큰 미래를 향해 나가며, 국내 시장을 넘어 세계 시장을 선도해 나갈 것이다.